目前可再生能源中,哪种能源利用效率最高?
地热发电平均利用效率达73%,约为太阳光伏发电的3.5倍,风力发电的2倍,在所有可再生能源中综合利用效率最高。
基本原理与火力发电类似,也是根据能量转换原理,首先把地热能转换为机械能,再把机械能转换为电能。地热发电实际上就是把地下的热能转变为机械能,然后再将机械能转变为电能的能量转变过程或称为地热发电。
地热能
地热能直接利用于烹饪、沐浴及暖房,已有悠久的历史。至今,天然温泉与人工开采的地下热水,仍被人类广泛使用。据联合国统计,世界地热水的直接利用远远超过地热发电。中国的地热水直接利用居世界首位,其次是日本。
地热水的直接用途非常广泛,主要有采暖空调、工业烘干、农业温室、水产养殖、旅温泉疗养保健等。
风能。最高效最低碳最安全的能源是风能,风能作为一种清洁的可再生能源,相比较而言,风力发电是最低碳、最环保的发电方式。风能(windenergy)空气流动所产生的动能。太阳能的一种转化形式。由于太阳辐射造成地球表面各部分受热不均匀,引起大气层中压力分布不平衡,在水平气压梯度的作用下,空气沿水平方向运动形成风。
可再生能源,就是指能源本身可以自然再生(replennish),永不枯竭的能源,最为常见的有太阳能,风能,水能,地热(geothermal),生物能(biomass)。人类大部分使用的为化石燃料(fossil fuels),但可再生能源的使用率增长最快。
它有以下3个优点:
(1)应对气候变化,可再生能源的使用不会直接产生温室气体,产生温室气体主要是在其制造过程中例如制造,安装,操作等,但在过程中排放量很小
(2)减少污染,减少对人体健康的威胁。风能水能太阳能的使用不会造成空气污染,相较于不可再生资源,地热和生物能造成的污染要少得多
(3)可靠:可再生能源永不枯竭,一旦建成,操作成本非常低,消耗的资源也是免费
但可再生能源也有以下3个缺点:
(1)不能大规模发电
(2)大坝和风力发电厂的建设会破坏野生动物的生活及其迁徙模式(migration pattern),破坏生态
(3)不稳定(intermittent),太阳能和风能的利用依靠自然,电池储存能源也非常昂贵
一方面,可再生能源的使用既有挑战,但也提供一种替代化石燃料的方式,使用可再生能源不会产生温室气体,无污染,更环保。先进的科技使可再生能源易获取,可负担,更高效,应对气候变化将会变得触手可及。
(关注每天一起学习充电)
生物质能是世界上最广泛的一种可再生能源。在我国农村到处可以看到许多生物质的废弃物,如人畜粪便、秸秆、杂草和不能食用的水果、蔬菜等等。将这些废弃物收集起来,经过细菌发酵可以产生沼气,沼气具有很高的热值,因此可以用来充当燃料和照明。
我国可再生能源制氢将会在2030年实现平价,相信大家对于氢能还没有一个具体的了解。随着我国的发展和经济实力的不断提高,科学技术也是变得越来越高级,对于很多资源也是实现了可以再生,因为现在很多资源在使用的过程中会对我们的环境产生破坏,比如煤炭。所以说我们也是在不断的开发出新的洁净能源。氢能就是这些能源当中的一种,在未来,它具有非常好的发展前景,所以在未来的生活当中,氢能可能会作为我们最主要的使用能源出现。
首先我们要对氢能源有一定的了解,氢能源就是可再生的二次能源,它能够通过一些可再生的方式从其他反应那里制出来氢能源,这也是它之所以是清洁能源的主要原因,因为我们知道,很多能源是不可再生的,就比如说煤炭,如果说我们对于煤炭过度开采的话,那么肯定会出现匮乏的现象,因为煤炭作为自然资源,它是长期储藏在地下的并且不会再生。如果我们对它过度使用的话,肯定有一天会出现灭绝的现象,氢能并不会,它属于可再生能源,我们使用完以后可以从其他的反应当中来制取这样就能够达到一个循环的作用,也是出于这个角度亲能才会被作为是清洁能源被开发。
当氢能实现平价以后将会有非同凡响的意义,首先对于我们国家来说就会实现一更高级的能源使用形式。因为氢能是可再生的清洁能源。所以说在未来将会让我们的科学研究变得更加高效,且清洁将不会再对我们的生活环境产生破坏。在近几年因为过于注重国家的发展,而忽略了能源对于环境的破坏,导致我们现在的生态环境已经发生了质的改变,温室效应的影响也是越来越严重。所以氢能能的出现将会在很大程度上改变这样的局面,并且也会被其他国家所效仿,这就是氢能最大的用处。
其次就是在它实现平价之后,将会有更多的人能够使用的起亲能,在之前我们仅有煤炭的时候,很多人就因为经济实力的原因,没有使用煤炭的经济条件。再到现在大家都普遍使用天然气,也仍然有一些贫困地区依然无法享受到这一待遇。那么在未来,如果说氢能能够实现平价的话,我国的大部分居民都会有生活条件来使用如此清洁的可再生能源,这将会对大家的生活和各方面带来很多的便利,并且还会节省大家的金钱,对于提高我们国家的居民水平有很大的帮助。
通过对能源回报率研究所获得的一些重要结论:
1)水力发电的能源回报率最高。水力发电的能源回报率在205到267之间,通过建造水库的试为利用水力发电,回报率是205,径流式水电站的能源回报率是267,这一结论是Hydro Qubec通过位于加拿大魁北克省的水电设施近百年来的相关数据进行评估后面获得的。我国小水电大多数为径流式电站,因而其能源回报率是最高的,是目前所有可利用能源中最优质的能源。
2)在可再生能源方面,风电的能源回报率为39, 也是令人满意的,由于考虑到风能的一些不稳定因素,我们人为地对风电的回报率进行了适当的修正,总的看来,风电的利用还没有得到大范围的推广,尽管现在已经有了很多利用风能发电的电站。
如果电力是来自一些林木废料的话,那么生物质能的能源回报率为27, 也很不错,但如果种植树木作为薪水炭林主要是为了发电的话,那么其能源的回报率就很低,大约为5左右,因为砍伐这些树木需要就必须减少从生物持能源到发电厂之间的环节。此外,利用太阳能发电的能源回报率只有9。 因此从整个能源系统工程考虑,对太阳能和生物质能的利用需要慎重考虑。
3)矿物质燃料发电的能源回报率是相当低的,一般为11到21之间,其中煤是为11,油电为21,天然气发电为14,核电为16,而且,这种能源利用方式在未来十多年里还会不断下降,主要原因是:矿物质资源储备基本耗尽,开采矿物质常常需要到十分边远的地区或海底,投资成本将不断上升,基考虑 到一些其他因素,人们会到较远的地我获得矿物质,如这已使得美国的煤炭运输在过去的十多年中有了较大的增加,这主要是人们对美国西部地区低硫煤的需求不断上升造成的。
远期来看,矿物能源对减少温室气体拜谢放是不利的。对煤炭的脱硫增加了电厂的成本,如果排放量交易开始全面实施的话,购买脱硫和降低成本煤炭产生二氧化碳等设备就要耗费大量资金天然气是唯一可以继续推广利用的矿物质能源。由于采用了高效率汽轮机,上述的不利因素部分被抵消的了。